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海河流域防洪建設方針的思考與認識

2007-02-08 15:46    【  【打印】【我要糾錯】

  關鍵詞:海河流域 防洪 建設 方針

  海河流域為水旱災害多發(fā)地區(qū)。1963年大水后,毛主席提出了“一定要根治海河”的偉大號召,各省市軍民艱苦奮戰(zhàn),按照防洪規(guī)劃確定的“上蓄、中疏、下排、適當地滯”的治理方針,構筑了由水庫、堤防和蓄滯洪區(qū)組成的防洪工程體系,形成了“分區(qū)防守、分流入!钡墓こ谈窬郑饔蚍篮樾蝿莅l(fā)生了根本變化。隨著人口增加,社會進步,經濟發(fā)展,水資源緊缺和生態(tài)環(huán)境惡化成為海河流域水利建設中的主要矛盾。面對新的形勢,防洪建設應如何進行?應采取什么建設方針?引起了許多人的思考,本文結合海河流域防洪規(guī)劃談幾點粗淺認識。

  1、海河流域防洪形勢

  海河流域十年九旱,1963年大水后,隨之而來的是1965年大旱,1972年大旱,80年代初、90年代末并一直延續(xù)到現在的連續(xù)干旱,致使河道斷流,湖淀干涸,濕地消失,地下水超采,生態(tài)環(huán)境嚴重惡化,水資源頻頻告急。天津市自1972年第一次臨時引黃解救危機至今,已8次臨時從黃河臨時引水。北京市水資源也早已亮出黃牌,水資源問題已成為制約流域社會經濟發(fā)展的主要矛盾,可持續(xù)發(fā)展受到嚴峻考驗。但還要切記,海河流域還有暴雨集中、強度大、突發(fā)性強的特點,降雨豐枯變差系數居全國各大流域之首,防洪問題也極為嚴重。海河流域多年平均降雨量雖只有548毫米,僅相當于珠江流域的35%,長江流域的50%左右,但我國大陸短歷時降雨和長歷時(7日)降雨最大值卻均發(fā)生在海河流域。同時,暴雨又多發(fā)生在太行山、燕山迎風坡,此區(qū)地形陡峻,土層覆蓋薄,植被差,發(fā)源于此區(qū)的眾多支流源短流急,匯流時間很短,洪水陡漲陡落,洪峰高、歷時短,洪量非常集中。1963年南氏河西臺峪127平方公里發(fā)生了3990m3/s的洪水,子牙河、大清河京廣鐵路以西56600平方公里發(fā)生了43200m3/s的洪水,1956年滹沱河支流冶河孟賢壁站6400平方公里發(fā)生了24800m3/s的洪水,洪峰模數均達到世界記錄,此外,還有多次接近世界記錄的記載。海河流域水文氣象、自然地理、河流分布的特點,使海河流域歷史上一直是水旱災害頻發(fā)地區(qū),洪旱災害交相為害。

  1963年大水后構筑的防洪體系,大大改善了海河流域防洪形勢,但此體系還很不完善。工程設計標準低,建設質量差,加之工程老化失修,河口淤積,地面下沉,蓄滯洪區(qū)安全設施不足,起用困難,以及非工程措施建設滯后等問題,現有防洪體系還不具備抗御大洪水的能力。流域內骨干河道的1、2級堤防共有3535公里,有近50%達不到規(guī)范要求的高度。又由于行洪灘地普遍種植高桿作物,改變了原設計條件,行洪水位普遍抬高。1996年大水,各骨干河流行洪流量僅相當于10~20年一遇(滹沱河除外),但行洪水位大多已接近30~50年一遇的河道設計水位。按照河道現實情況核定河道過流能力,主要行洪河道行洪能力下降了17~60%.

  本次防洪規(guī)劃利用多年積累的堤防地質勘探資料對堤防質量進行了分析,海河流域主要堤防填筑質量達到規(guī)范要求的不足20%,工程隱患非常突出,1996年大水各河堤防多處出現險情是為佐證。滹沱河黃壁莊水庫泄量3400m3/s ,相當于50年一遇設計洪水,問題暴露的最為充分。滹沱河黃壁莊水庫下游河道實際行洪水位高于設計洪水位1米,北大堤多處出現險情,特別是饒陽境內的呂漢堤段,8月7日凌晨發(fā)生管涌,經500名解放軍官兵突擊搶護,用了一萬條麻袋和一萬平米土工布,奮戰(zhàn)了3小時,保住了北大堤。滹沱河北大堤為海河流域防洪的重要防線,其擔負著保護大清河以南廣大地區(qū)防洪安全的任務,此防線一旦潰決,不僅清南地區(qū)大面積遭受洪災,若與大清河洪水遭遇還將危及天津市和津浦鐵路的安全。1996年大水雖只有10~20年一遇,洪量僅相當于1963年24%,但此次洪水使海河南系160萬公頃農田(包括啟用的行蓄洪區(qū))受淹,11條國道和39條省道中斷,多條國家通訊干線被沖斷。據分析,在不考慮工程內部隱患情況下,海河南系如遇1963年型洪水,將有4萬平方公里土地被淹,防洪形勢極為嚴峻。

  2、上蓄中疏下排適當地滯仍應作為防洪建設的基本方針

  目前、水資源問題受到社會的廣泛關注,擬議中的南水北調中線工程實施后,可為海河流域凈增供水量70億立方米,相當于現在海河流域實際用水量的17%左右,對緩解海河流域水資源危機,促進社會經濟可持續(xù)發(fā)展將起重要作用。但與此同時,流域內人口也在增加,預計到2030年左右海河流域人口高峰時,全流域人口將達到1.5~1.6億,比目前增加25~30%,水資源緊缺將是海河流域永恒的主題。為了緩解水資源危機,本次防洪規(guī)劃中有人提出“以上調、中蓄、適時適量地泄”作為海河防洪體系建設方針!凹丛诹饔蛏嫌瓮ㄟ^現代化的洪水預報手段實現水庫調度方式的革命,增強對洪水的調空能力;在流域中游有計劃地滯蓄洪水實現洪水對地下水的回補和對環(huán)境的改善;在流域下游調整河網布局,提高對大洪水和中小洪水的導控能力,實現適時適量的泄。”實際上這里講的是中小洪水調度問題,把其作為防洪建設方針值得商榷。在保證防洪安全的情況下,充分考慮雨洪資源的開發(fā)利用,緩解水資源危機,改善生態(tài)環(huán)境,這是水利建設與工程調度管理的常規(guī)做法。防洪規(guī)劃目標是防御50年或100年一遇的稀遇洪水,此時的主要矛盾不再是水資源緊缺,而是如何通過防洪工程措施和非工程措施保障人民生命財產安全,最大限度地減少損失。

  海河流域防洪規(guī)劃南系以1963年洪水為典型年,該年8月降雨總量600億立米,洪水總量301億立米,且主要集中在8月1日至15日,降雨主要集中在太行山迎風坡,7日降雨超過500毫米面積43800平方公里,日雨量超過500毫米的面積近2000平方公里。海河北系規(guī)劃典型年為1939年,洪水總量304億立米。防洪規(guī)劃要解決的問題是如何對這些洪水進行安排。

  1967年防洪規(guī)劃、1993年國務院批準的《海河流域綜合規(guī)劃》(以下簡稱93規(guī)劃),防洪建設采取的“上蓄、中疏、下排、適當地滯”的建設方針,其體現了海河流域自然地理和水文氣象特點。海河流域洪水洪峰高、歷時短、洪量集中,利用水庫消減洪峰作用十分明顯。1963年海河南系大水,座落在出山口處的10座大型水庫入庫攔蓄洪量43億立米,占水庫上游來水總量的46%,消減洪峰50%以上,為下游搶險贏得了寶貴時間。1996年大水,岳城水庫入庫洪峰8690 m3/s,下泄1500 m3/s,控制在河道安全泄量之內,黃壁莊水庫入庫11400 m3/s,只下泄3400 m3/s,保障了滹沱河北大堤安全,水庫工程發(fā)揮著至關重要的作用。各主要河系開辟或擴大行洪入海通道,有利于洪水的分區(qū)控制與防守,可避免各河集中于天津入海不利的不利局面。利用蓄滯洪區(qū)緩洪滯洪避免了大規(guī)模開挖河道有多年閑置的矛盾,因此,本次防洪規(guī)劃仍然沿用93規(guī)劃的防洪建設方針。

  “上調、中蓄、適時適量地泄”為中小洪水調度方針。上調,即利用水庫調蓄,這是水庫防洪與供水興利的基本功能。隨著科技發(fā)展,隨著防汛指揮調度系統(tǒng)的建立、洪水預見期的延長,可加大水庫的調蓄能力與力度,如將固定時間、固定汛限水位,改為動態(tài)汛限水位,根據洪水預報結果,決定水庫泄水過程。在水庫中預存洪水預見期內下游河道的安全泄量,在不增加水庫風險情況下增加水庫調蓄水量。本次防洪規(guī)劃對降雨和洪水的測報,洪水預報模型的研制,調度指揮系統(tǒng)的建設等給予了足夠的重視,提出了具體規(guī)劃安排。但在規(guī)劃中沒有因此而減小河道泄水規(guī)模,其經濟效益體現在合理安排水庫蓄泄,增加水資源利用量上。

  中蓄,即利用中下游河道和蓄滯洪區(qū)滯蓄洪澇水。在中小洪水調度安排上,適量利用蓄滯洪區(qū)滯蓄,盡可能增加平原水庫蓄水量,減少汛期集中入海水量,使洪澇水盡可能轉化為資源水環(huán)境水。本次防洪規(guī)劃,在蓄滯洪區(qū)建設上,適當安排了平原水庫建設,以為海河流域水資源的開發(fā)和改善生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造條件。

  3、關于防洪建設與水資源開發(fā)利用

  洪水具有很大破壞性,直接威脅人們生命財產安全,同時洪水也是資源,開發(fā)利用洪澇水資源,對緩解水資源危機,改善水環(huán)境具有重要意義。因此,防洪建設與水資源開發(fā)利用和保護密切結合,充分發(fā)揮水利工程的綜合效益是本次防洪規(guī)劃的指導思想。

  本次規(guī)劃中,充分考慮了海河流域水資源特點,安排了橫向聯(lián)系道治理。1963年大水后,按分流入海、分區(qū)防守的工程格局,整治、開挖了一批排洪入海通道。北運河、老子牙河等原有行洪河道不再安排行洪,多年疏于治理,逐步失去過水能力。考慮到水資源開發(fā)利用,改善生態(tài)環(huán)境的要求和水資源聯(lián)合調度、優(yōu)化調度的需要,本次防洪規(guī)劃安排了老子牙河、南運河、北運河(筐兒港至屈家店河段)、新開河、金鐘河等水系聯(lián)接河道的恢復與整治,安排了連接滏陽河與北排河的北陳海涵洞和連接渠,使各河保持一定規(guī)模相互溝通的能力。當遇有中小洪水時,通過這些聯(lián)接河道進行水資源統(tǒng)一調度,調劑各河系之間水資源余缺,合理安排各河洪澇水蓄泄。當遇較大洪水且各河洪水不完全遭遇時,可通過這些橫向聯(lián)接河道,對洪水聯(lián)合調度,發(fā)揮防洪工程的整體效應,為流域社會經濟發(fā)展提供更大安全保障。

  4、規(guī)劃中充分體現了人與自然和諧相處的理念

  隨著人口增加,人水爭地矛盾越來越突出,建設堤防束窄河道的要求越來越強烈。協(xié)調人與自然的關系,規(guī)范人類的水事行為,為洪水留出空間,是維護流域防洪事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障,也是社會經濟可持續(xù)發(fā)展的保障。本次規(guī)劃,充分考慮了各河特點,如薊運河,將原規(guī)劃堤內裁彎方案改為遙堤行洪方案;滹沱河黃壁莊水庫下游段河道只筑生產堤,大洪水時漫灘行洪,保障有足夠的行洪空間調蓄洪水,又有利于利用洪水補充地下水,小水時,農民可在灘地上安全生產。

  人類要適應洪水,防洪建設也要為人類生存創(chuàng)造必要條件,原河道規(guī)劃,河灘地按一水一麥考慮,麥收后不再種植或種植矮桿作物,本次規(guī)劃考慮到農村實際,河道計算糙率有所提高,這樣會更接近實際。

  河口淤積問題,是海河流域防洪建設和管理中棘手問題,沒有入海徑流,河口行洪斷面很難維持。保留恢復行洪入海通道,保持足夠行洪入海能力是必不可少的措施。開辟行洪入海通道,將各河洪水分流入海,是歷代治水所采取的措施,是歷史的經驗總結,四女寺減河(現漳衛(wèi)新河)、捷地減河、馬廠減河、獨流減河、北引河(現永定新河)在歷次洪水中均發(fā)揮了重要作用,其規(guī)模與當時生產力水平相適應,也與當時人口和生產力布局相適應。今天的問題主要是由于人口膨脹,河口區(qū)被開發(fā),行洪斷面被擠占,以及不適宜的人類活動造成的。河口規(guī)劃按可持續(xù)發(fā)展的要求,針對各河口具體情況,分別提出了治理措施。為了保障行洪安全,不僅要求河口區(qū)要有足夠行洪通道,而且要適當留出管理用地,作為規(guī)劃保留區(qū)。如海河在河口岸邊灘區(qū),劃出清淤排泥場用地,為海河河口管理維護保留了必要條件;將大港分洪道作為規(guī)劃保留區(qū),可為天津市城市防洪安全和進一步發(fā)展提供安全保障。

  適當安排水庫工程建設。水庫在防洪體系中具有不可替代的作用,但水庫建設又往往對生態(tài)環(huán)境造成一定影響,本次防洪規(guī)劃僅考慮了幾座在防洪體系中有重要作用的水庫,但在安排上,除直接關系到城市防洪的重點水庫外,均安排在中遠期進行建設,以便留出足夠時間進行環(huán)境影響評價論證。

  海河流域規(guī)劃安排27處蓄滯洪區(qū),這些區(qū)域歷來是洪水泛濫或調蓄場所,目前,在沒有條件進行移民建鎮(zhèn)情況下,此區(qū)既是區(qū)內470萬人口生存和發(fā)展的空間,也是調蓄洪水的場所,具有雙重功能。規(guī)劃中,既要考慮滿足滯蓄洪水,保障防洪體系安全,以及水資源開發(fā)利用的需要,同時又要考慮區(qū)內社會經濟發(fā)展,使區(qū)內群眾與全國人民同步進入小康社會。本次規(guī)劃結合各河系洪水特點,對蓄滯洪區(qū)進行了具體安排,滯洪面積較大的蓄滯洪區(qū),實行分區(qū)運用,盡可能減少滯洪損失,如寧晉泊、文安洼等;具有水資源開發(fā)潛力河系上的滯洪區(qū),安排建設平原水庫,平時蓄水興利,汛期滯洪減災。盡可能協(xié)調人與自然的關系,實現人與自然和諧相處。

  參考文獻

  1、《防洪叢書海河卷》水利電力出版社,1999年3月

  2、《面向21世紀的海河水利》天津科學技術出版社,2000年

  3、《海河流域1962年8月暴雨洪水分析報告》海河水利委員會,水利部天津院,1988年12月

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